模糊PID控制器的设计-毕业论文.doc

第PAGE\*MERGEFORMATII页模糊PID控制器的设计摘要随着现代化技术的发展，控制系统越来越复杂，常规的PID控制已经不能满足复杂系统的控制要求。因此，将PID控制与Fuzzy控制的简便性、灵活性以及鲁棒性融为一体，构造了一个自适应模糊PID控制器，以提高控制的效果，展现出模糊控制的优点。通过阐述模糊控制理论的产生和发展，详细地介绍了一个模糊控制器的设计过程。本文设计了三种控制器：常规PID控制器、模糊控制器和自整定模糊PID控制器，并且利用MATLAB软件对控制器进行仿真。仿真结果表明，模糊控制可以有效的减少系统初期超调量和系统的响应时间，系统的控制精度较高。与常规PID控制和普通模糊控制进行比较，自整定模糊PID控制器原理简单，能够实现快速、精准的控制，并且有很好的鲁棒性，从而提高了控制性能。关键字:模糊控制器；PID；仿真目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc12437摘要PAGEREF_Toc12437IHYPERLINK\l_Toc318411绪论PAGEREF_Toc318411HYPERLINK\l_Toc272271.1课题研究的背景和意义PAGEREF_Toc272271HYPERLINK\l_Toc199791.2控制理论的发展PAGEREF_Toc199791HYPERLINK\l_Toc46281.3本文的主要内容PAGEREF_Toc46282HYPERLINK\l_Toc207022PID控制原理及模糊控制器概述PAGEREF_Toc207024HYPERLINK\l_Toc110692.1PID控制原理PAGEREF_Toc110694HYPERLINK\l_Toc290882.2模糊控制理论概述PAGEREF_Toc290884HYPERLINK\l_Toc43272.3模糊控制系统的结构和组成PAGEREF_Toc43275HYPERLINK\l_Toc171372.4模糊控制的特点PAGEREF_Toc171377HYPERLINK\l_Toc19562.5模糊控制的局限性PAGEREF_Toc19568HYPERLINK\l_Toc188893模糊控制器的设计PAGEREF_Toc188899HYPERLINK\l_Toc124293.1模糊控制的设计流程PAGEREF_Toc124299HYPERLINK\l_Toc68703.2模糊PID参数自整定控制器的结构PAGEREF_Toc687010HYPERLINK\l_Toc198863.3PID初始参数的设定PAGEREF_Toc1988610HYPERLINK\l_Toc142703.4PID参数自整定模糊推理计算输入输出变量模糊化接口设计PAGEREF_Toc1427012HYPERLINK\l_Toc109303.4.1量化因子比例因子的确定PAGEREF_Toc1093012HYPERLINK\l_Toc214043.4.2模糊语言变量语言值隶属函数的确定PAGEREF_Toc2140412HYPERLINK\l_Toc215013.5PID控制器参数自整定模糊推理算法设计PAGEREF_Toc2150115HYPERLINK\l_Toc82363.6PID控制器参数自整定解模糊方法选择PAGEREF_Toc823619HYPERLINK\l_Toc224293.7仿真设计PAGEREF_Toc2242920HYPERLINK\l_Toc44773.7.1常规PID控制PAGEREF_Toc447720HYPERLINK\l_Toc262953.7.2模糊控制PAGEREF_Toc2629522HYPERLINK\l_Toc133543.7.3自适应模糊控制PAGEREF_Toc1335423HYPERLINK\l_Toc9048结论PAGEREF_Toc904826HYPERLINK\l_Toc1489参考文献PAGEREF_Toc148928第PAGE\*MERGEFORMAT27页1绪论1.1课题研究的背景和意义PID控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好及可靠性高，被广泛应用于过程控制和运动控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性系统。然而实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定性，难以建立精确的数学模型，应用常规PID控制器不能达到理